CN108222410A - 一种高耐磨型地板的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高耐磨型地板的制备方法，属于地板制备技术领域。本发明首先利用聚乙二醇和甲醛溶液以及盐酸对三聚氰胺进行改性，得到自制三聚氰胺甲醛树脂，对地板内部进行有效的填充，用羧甲基纤维素钠和三乙醇胺对它们进行悬浮、乳化、增稠和固化作用，接着通过硅烷偶联剂对超细氧化铝粉表面进行有效改性，有利于在树脂中的分散性提高，利用硅藻土粉末含有丰富的二氧化硅，将其与一定硬度的滑石粉混合对地板内部有效填充，用铝酸酯偶联剂对混合粉末改性，将其和植物油以及酸奶微生物共混发酵，继续加入阴离子型聚合物分散剂，除了产生空间位阻作用外，还能离解并带电，进一步提高地板的耐磨性，具有广泛的使用前景。

Description

一种高耐磨型地板的制备方法
技术领域
本发明公开了一种高耐磨型地板的制备方法，属于地板制备技术领域。
背景技术
地板，即房屋地面或楼面的表面层。由木料或其他材料做成。地板的分类有很多，按结构分类有：实木地板、强化复合木地板、三层实木复合地板、竹木地板、防腐地板、软木地板以及目前最流行的多层实木复合地板等；按用途分类有：家用，商业用，防静电地板，户外地板，舞台舞蹈专用地板，运动馆场内专用地板，田径专用地板等；按环保等级分类有：E0级地板、E1级地板、F4级别地板，JAS星级标准的F4星地板等等。
地板的分类有很多，按结构分类有：实木地板、强化复合木地板、三层实木复合地板、竹木地板、防腐地板、软木地板以及目前最流行的多层实木复合地板等；按用途分类有：家用场合地板、商业场合用地板、防静电地板、户外地板、舞台舞蹈专用地板、运动馆场内专用地板、田径专用地板等；按环保等级分类有：E1等级地板、E0等级地板、JAS星级标准的F4星地板等。中国市场有些专门宣传地热专用地板，其实，只要做到基材稳定，不开裂，不变形，环保性能高，能够保温导热，连纯实木地板，地暖都能使用。但目前地板仍存在一些缺陷，如地板在制作过程中填料在地板孔隙内部分散不均匀以及硬度不够，导致地板的耐磨性逐渐下降。
因此发明一种高耐磨型地板对地板制备技术领域具有积极意义。
发明内容
本发明所要解决的技术问题：针对目前常见的地板在制作过程中填料在地板孔隙内部分散不均匀以及填料硬度不够，导致地板的耐磨性逐渐下降的缺陷，提供了一种高耐磨型地板的制备方法。
为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是：
一种高耐磨型地板的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：
（1）称取35～45g超细氧化铝粉倒入带有10～12mL分散剂W-518和25～30mL去离子水的烧杯中混合搅拌，得到自制超细氧化铝水分散体，备用；
（2）将上述自制超细氧化铝水分散体、去离子水和无水乙醇混合置于装有冷凝管、温度计和搅拌器的四口烧瓶中高速搅拌，并加热升温，再加入自制超细氧化铝水分散体质量3%的硅烷偶联剂KH-550，继续保温搅拌，搅拌后倒入抽滤器中抽滤，用去离子水洗涤后，放入烘箱中烘干，即为改性自制超细氧化铝；
（3）称取6～8g三聚氰胺和3～5g聚乙二醇混合后，再添加6～8mL甲醛溶液、5～7mL盐酸和4～6mL去离子水，继续混合反应，得到改性三聚氰胺甲醛树脂；
（4）称取10～12g硅藻土和12～16g滑石粉研磨粉碎，研磨后得混合粉末，将混合粉末和铝酸酯ASA混合搅拌，得到混合物，继续向混合物中加入混合物质量4%的橄榄油和混合物质量1%的酸奶，装入发酵罐中，密封发酵，发酵结束后，取出发酵产物，即为改性混合粉末；
（5）按重量份数计，分别称取改性三聚氰胺甲醛树脂、改性自制超细氧化铝、改性混合粉末、羧甲基纤维素钠、三乙醇胺和去离子水混合置于搅拌机中搅拌，得到自制耐磨胶料，向装饰纸表面均匀涂抹一层自制耐磨胶料，自然风干，得到自制耐磨装饰纸；
（6）将自制耐磨装饰纸涂抹耐磨胶料的一面朝上，叠放在高密度纤维板和平衡纸上，并送入热压机中热压，自然冷却至室温，出料，即可制得高耐磨型强化地板。
步骤（1）所述的超细氧化铝粉的粒径为30～60nm，搅拌时间为10～12min。
步骤（2）所述的自制超细氧化铝水分散体、去离子水和无水乙醇的体积比为5：2：1，搅拌时间为20～30min，加热升温温度为60～80℃，保温搅拌时间为35～45min，抽滤时间为6～8min，烘干温度为 45～65℃，烘干时间为1～2h。
步骤（3）所述的反应时间为8～10min，甲醛溶液的质量分数为15％、盐酸的质量分数为20％，反应温度为35～45℃，反应时间为12～16min。
步骤（4）所述的研磨粉碎时间为8～10min，混合粉末和铝酸酯ASA的质量比为7：1，搅拌时间为8～12min，发酵温度为30～45℃，发酵时间为9～11天。
步骤（5）所述的按重量份数计，分别称取20～30份改性三聚氰胺甲醛树脂、12～16份改性自制超细氧化铝、6～8份改性混合粉末、4～6份羧甲基纤维素钠、2～4份三乙醇胺和8～10份去离子水，搅拌温度为35～45℃，搅拌时间为45～60min，涂抹厚度为0.6～0.8mm。
步骤（6）所述的热压温度为160～180℃，热压压力为3～5MPa，热压时间为4～6min。
本发明与其他方法相比，有益技术效果是：
（1）本发明首先利用聚乙二醇和甲醛溶液以及盐酸对三聚氰胺进行改性，得到具有胶合强度好、固化快和耐磨性好的自制三聚氰胺甲醛树脂，对地板内部进行有效的填充，将其与超细氧化铝粉混合过程中，用羧甲基纤维素钠和三乙醇胺对它们进行悬浮、乳化、增稠和固化作用，增强自制三聚氰胺甲醛树脂和超细氧化铝粉的粘结性，从而提高地板的耐磨性，接着通过硅烷偶联剂对超细氧化铝粉表面进行有效改性，其中硅烷偶联剂在有水存在的条件下，首先发生分解后发生脱水缩合反应生成低聚物，这种低聚物很易与超细粒子表面的羟基形成氢键结合，而后在加热干燥过程中脱水形成共价键结合，促使超细粒子表面被硅烷偶联剂所覆盖，有利于超细粒子在树脂中的分散性提高，增进无机材料与树脂的界面相容性，促使耐磨物质在地板内部均匀分散以及硬度提高，从而再次提高地板的耐磨性；
（2）本发明利用硅藻土粉末含有丰富的二氧化硅，将其与一定硬度的滑石粉混合对地板内部进行有效填充，使用铝酸酯偶联剂对混合粉末改性，将其和植物油以及酸奶微生物共混发酵，利用微生物将植物油分解产生亲油性酯基，并在微生物的自交联作用下使得酯基接枝到部分树脂表面，增强了混合粉末与高聚物的相容性，促使地板的硬度提高，从而提高地板的耐磨性，继续加入阴离子型聚合物分散剂，除了产生空间位阻作用外，还能离解并带电，吸附在粉体表面提高了粉体颗粒的表面电势，产生静电稳定效应，促使耐磨物质在地板内部可以均匀分散，进一步提高地板的耐磨性，具有广泛的使用前景。
具体实施方式
称取35～45g粒径为30～60nm的超细氧化铝粉倒入带有10～12mL分散剂W-518和25～30mL去离子水的烧杯中混合搅拌10～12min，得到自制超细氧化铝水分散体，按体积比为5：2：1将自制超细氧化铝水分散体、去离子水和无水乙醇混合置于装有冷凝管、温度计和搅拌器的四口烧瓶中高速搅拌20～30min，并加热升温至60～80℃，再加入自制超细氧化铝水分散体质量3%的硅烷偶联剂KH-550，继续保温搅拌35～45min，搅拌后倒入抽滤器中抽滤6～8min，用去离子水洗涤后，放入45～65℃的烘箱中烘干1～2h，即为改性自制超细氧化铝，称取6～8g三聚氰胺和3～5g聚乙二醇混合8～10min后，再添加6～8mL质量分数为15％的甲醛溶液、5～7mL质量分数为20％的盐酸和4～6mL去离子水，在35～45℃下继续混合反应12～16min，得到改性三聚氰胺甲醛树脂，称取10～12g硅藻土和12～16g滑石粉研磨粉碎8～10min，研磨后得混合粉末，按质量比为7：1将混合粉末和铝酸酯ASA混合搅拌8～12min，得到混合物，继续向混合物中加入混合物质量4%的橄榄油和混合物质量1%的酸奶，装入发酵罐中，在温度为30～45℃条件下密封发酵9～11天，发酵结束后，取出发酵产物，即为改性混合粉末，按重量份数计，分别称取20～30份改性三聚氰胺甲醛树脂、12～16份改性自制超细氧化铝、6～8份改性混合粉末、4～6份羧甲基纤维素钠、2～4份三乙醇胺和8～10份去离子水混合置于搅拌机中，在35～45℃下搅拌45～60min，得到自制耐磨胶料，向装饰纸表面均匀涂抹一层厚度为0.6～0.8mm的自制耐磨胶料，自然风干，得到自制耐磨装饰纸，将自制耐磨装饰纸涂抹耐磨胶料的一面朝上，叠放在高密度纤维板和平衡纸上，并送入热压机中，在温度为160～180℃、压力为3～5MPa下热压4～6min，自然冷却至室温，出料，即可制得高耐磨型强化地板。
实例1
称取35g粒径为30nm的超细氧化铝粉倒入带有10mL分散剂W-518和25mL去离子水的烧杯中混合搅拌10min，得到自制超细氧化铝水分散体，按体积比为5：2：1将自制超细氧化铝水分散体、去离子水和无水乙醇混合置于装有冷凝管、温度计和搅拌器的四口烧瓶中高速搅拌20min，并加热升温至60℃，再加入自制超细氧化铝水分散体质量3%的硅烷偶联剂KH-550，继续保温搅拌35min，搅拌后倒入抽滤器中抽滤6min，用去离子水洗涤后，放入45℃的烘箱中烘干1h，即为改性自制超细氧化铝，称取6g三聚氰胺和3g聚乙二醇混合8min后，再添加6mL质量分数为15％的甲醛溶液、5mL质量分数为20％的盐酸和4mL去离子水，在35℃下继续混合反应12min，得到改性三聚氰胺甲醛树脂，称取10g硅藻土和12g滑石粉研磨粉碎8min，研磨后得混合粉末，按质量比为7：1将混合粉末和铝酸酯ASA混合搅拌8min，得到混合物，继续向混合物中加入混合物质量4%的橄榄油和混合物质量1%的酸奶，装入发酵罐中，在温度为30℃条件下密封发酵9天，发酵结束后，取出发酵产物，即为改性混合粉末，按重量份数计，分别称取20份改性三聚氰胺甲醛树脂、12份改性自制超细氧化铝、6份改性混合粉末、4份羧甲基纤维素钠、2份三乙醇胺和8份去离子水混合置于搅拌机中，在35℃下搅拌45min，得到自制耐磨胶料，向装饰纸表面均匀涂抹一层厚度为0.6mm的自制耐磨胶料，自然风干，得到自制耐磨装饰纸，将自制耐磨装饰纸涂抹耐磨胶料的一面朝上，叠放在高密度纤维板和平衡纸上，并送入热压机中，在温度为160℃、压力为3MPa下热压4min，自然冷却至室温，出料，即可制得高耐磨型强化地板。
实例2
称取40g粒径为45nm的超细氧化铝粉倒入带有11mL分散剂W-518和27mL去离子水的烧杯中混合搅拌11min，得到自制超细氧化铝水分散体，按体积比为5：2：1将自制超细氧化铝水分散体、去离子水和无水乙醇混合置于装有冷凝管、温度计和搅拌器的四口烧瓶中高速搅拌25min，并加热升温至70℃，再加入自制超细氧化铝水分散体质量3%的硅烷偶联剂KH-550，继续保温搅拌40min，搅拌后倒入抽滤器中抽滤7min，用去离子水洗涤后，放入50℃的烘箱中烘干1.5h，即为改性自制超细氧化铝，称取7g三聚氰胺和4g聚乙二醇混合9min后，再添加7mL质量分数为15％的甲醛溶液、6mL质量分数为20％的盐酸和5mL去离子水，在40℃下继续混合反应14min，得到改性三聚氰胺甲醛树脂，称取11g硅藻土和14g滑石粉研磨粉碎9min，研磨后得混合粉末，按质量比为7：1将混合粉末和铝酸酯ASA混合搅拌10min，得到混合物，继续向混合物中加入混合物质量4%的橄榄油和混合物质量1%的酸奶，装入发酵罐中，在温度为40℃条件下密封发酵10天，发酵结束后，取出发酵产物，即为改性混合粉末，按重量份数计，分别称取25份改性三聚氰胺甲醛树脂、14份改性自制超细氧化铝、7份改性混合粉末、5份羧甲基纤维素钠、3份三乙醇胺和9份去离子水混合置于搅拌机中，在40℃下搅拌50min，得到自制耐磨胶料，向装饰纸表面均匀涂抹一层厚度为0.7mm的自制耐磨胶料，自然风干，得到自制耐磨装饰纸，将自制耐磨装饰纸涂抹耐磨胶料的一面朝上，叠放在高密度纤维板和平衡纸上，并送入热压机中，在温度为170℃、压力为4MPa下热压5min，自然冷却至室温，出料，即可制得高耐磨型强化地板。
实例3
称取345g粒径为60nm的超细氧化铝粉倒入带有12mL分散剂W-518和30mL去离子水的烧杯中混合搅拌12min，得到自制超细氧化铝水分散体，按体积比为5：2：1将自制超细氧化铝水分散体、去离子水和无水乙醇混合置于装有冷凝管、温度计和搅拌器的四口烧瓶中高速搅拌30min，并加热升温至80℃，再加入自制超细氧化铝水分散体质量3%的硅烷偶联剂KH-550，继续保温搅拌45min，搅拌后倒入抽滤器中抽滤8min，用去离子水洗涤后，放入65℃的烘箱中烘干2h，即为改性自制超细氧化铝，称取8g三聚氰胺和5g聚乙二醇混合10min后，再添加8mL质量分数为15％的甲醛溶液、7mL质量分数为20％的盐酸和6mL去离子水，在45℃下继续混合反应16min，得到改性三聚氰胺甲醛树脂，称取12g硅藻土和16g滑石粉研磨粉碎10min，研磨后得混合粉末，按质量比为7：1将混合粉末和铝酸酯ASA混合搅拌12min，得到混合物，继续向混合物中加入混合物质量4%的橄榄油和混合物质量1%的酸奶，装入发酵罐中，在温度为45℃条件下密封发酵11天，发酵结束后，取出发酵产物，即为改性混合粉末，按重量份数计，分别称取30份改性三聚氰胺甲醛树脂、16份改性自制超细氧化铝、8份改性混合粉末、6份羧甲基纤维素钠、4份三乙醇胺和10份去离子水混合置于搅拌机中，在45℃下搅拌60min，得到自制耐磨胶料，向装饰纸表面均匀涂抹一层厚度为0.8mm的自制耐磨胶料，自然风干，得到自制耐磨装饰纸，将自制耐磨装饰纸涂抹耐磨胶料的一面朝上，叠放在高密度纤维板和平衡纸上，并送入热压机中，在温度为180℃、压力为5MPa下热压6min，自然冷却至室温，出料，即可制得高耐磨型强化地板。
对比例
以常州某公司生产的耐磨型地板作为对比例
对本发明制得的高耐磨型地板和对比例中的耐磨型地板进行性能检测，检测结果如表1所示：
1、测试方法：
磨料粒径测试采用磨料粒度机械仪表进行检测，磨料粒径越大耐磨性能越高；
耐磨转数测试方法：按照国家标准，用180目砂纸对实例1～3和对比例中的地板测试，每500转换砂纸一条。测得最后的耐磨转数；
观察填料在地板孔隙内部分散是否均匀；
硬度测试用铅笔的硬度来表示。
表1
测试项目 实例1 实例2 实例3 对比例
磨料粒径（目） 196 198 200 150
耐磨转数（r） 9250 9300 9500 6500
孔隙分散 均匀 均匀 均匀 不均匀
铅笔硬度 4H 4H 5H 2H
根据表1数据可知，本发明制得的高耐磨型强化地板的磨料粒径大，耐磨性能高，孔隙分散均匀，硬度高，耐磨转数高，保持在9000r以上，能够达到商场用地板的耐磨转数，耐磨性能好，具有广阔的应用前景。

Claims (7)

1.一种高耐磨型地板的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：
（1）称取35～45g超细氧化铝粉倒入带有10～12mL分散剂W-518和25～30mL去离子水的烧杯中混合搅拌，得到自制超细氧化铝水分散体，备用；
（2）将上述自制超细氧化铝水分散体、去离子水和无水乙醇混合置于装有冷凝管、温度计和搅拌器的四口烧瓶中高速搅拌，并加热升温，再加入自制超细氧化铝水分散体质量3%的硅烷偶联剂KH-550，继续保温搅拌，搅拌后倒入抽滤器中抽滤，用去离子水洗涤后，放入烘箱中烘干，即为改性自制超细氧化铝；
（3）称取6～8g三聚氰胺和3～5g聚乙二醇混合后，再添加6～8mL甲醛溶液、5～7mL盐酸和4～6mL去离子水，继续混合反应，得到改性三聚氰胺甲醛树脂；
（4）称取10～12g硅藻土和12～16g滑石粉研磨粉碎，研磨后得混合粉末，将混合粉末和铝酸酯ASA混合搅拌，得到混合物，继续向混合物中加入混合物质量4%的橄榄油和混合物质量1%的酸奶，装入发酵罐中，密封发酵，发酵结束后，取出发酵产物，即为改性混合粉末；
（5）按重量份数计，分别称取改性三聚氰胺甲醛树脂、改性自制超细氧化铝、改性混合粉末、羧甲基纤维素钠、三乙醇胺和去离子水混合置于搅拌机中搅拌，得到自制耐磨胶料，向装饰纸表面均匀涂抹一层自制耐磨胶料，自然风干，得到自制耐磨装饰纸；
（6）将自制耐磨装饰纸涂抹耐磨胶料的一面朝上，叠放在高密度纤维板和平衡纸上，并送入热压机中热压，自然冷却至室温，出料，即可制得高耐磨型强化地板。
2.根据权利要求1所述的一种高耐磨型地板的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述的超细氧化铝粉的粒径为30～60nm，搅拌时间为10～12min。
3.根据权利要求1所述的一种高耐磨型地板的制备方法，其特征在于：步骤（2）所述的自制超细氧化铝水分散体、去离子水和无水乙醇的体积比为5：2：1，搅拌时间为20～30min，加热升温温度为60～80℃，保温搅拌时间为35～45min，抽滤时间为6～8min，烘干温度为45～65℃，烘干时间为1～2h。
4.根据权利要求1所述的一种高耐磨型地板的制备方法，其特征在于：步骤（3）所述的反应时间为8～10min，甲醛溶液的质量分数为15％、盐酸的质量分数为20％，反应温度为35～45℃，反应时间为12～16min。
5.根据权利要求1所述的一种高耐磨型地板的制备方法，其特征在于：步骤（4）所述的研磨粉碎时间为8～10min，混合粉末和铝酸酯ASA的质量比为7：1，搅拌时间为8～12min，发酵温度为30～45℃，发酵时间为9～11天。
6.根据权利要求1所述的一种高耐磨型地板的制备方法，其特征在于：步骤（5）所述的按重量份数计，分别称取20～30份改性三聚氰胺甲醛树脂、12～16份改性自制超细氧化铝、6～8份改性混合粉末、4～6份羧甲基纤维素钠、2～4份三乙醇胺和8～10份去离子水，搅拌温度为35～45℃，搅拌时间为45～60min，涂抹厚度为0.6～0.8mm。
7.根据权利要求1所述的一种高耐磨型地板的制备方法，其特征在于：步骤（6）所述的热压温度为160～180℃，热压压力为3～5MPa，热压时间为4～6min。
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